检测装置、检测系统、传播部件、固定工具、程序以及存储介质的制作方法

1.本发明的实施方式涉及检测装置、检测系统、传播部件、固定工具、程序以及存储介质。


背景技术：

2.存在向对象发送超声波并检测反射波的检测装置。期望开发不需要耦合液的检测装置。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2007-278809号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.本发明要解决的课题在于提供不需要耦合液的检测装置、检测系统、传播部件、固定工具、程序以及存储介质。
8.用于解决课题的手段
9.实施方式的检测装置具备检测器、第1传播部件、第2传播部件以及固定工具。上述检测器包括发送以及检测超声波的多个检测元件。上述第1传播部件安装于上述检测器，传播上述超声波。上述第2传播部件传播上述超声波，比上述第1传播部件软。上述固定工具将上述第2传播部件相对于上述第1传播部件能够拆装地固定。
附图说明
10.图1是表示实施方式的检测装置的立体图以及主视图。
11.图2是表示第2传播部件的立体图以及仰视图。
12.图3是表示第2传播部件的侧视图。
13.图4是表示实施方式的检测装置的一部分的仰视图以及侧视图。
14.图5是表示实施方式的检测装置的侧视图。
15.图6是表示实施方式的检测装置的一部分的仰视图以及侧视图。
16.图7是表示实施方式的检测装置的侧视图以及立体图。
17.图8是示意性地表示其他固定工具的侧视图。
18.图9是表示实施方式的检测装置的前端的侧视图。
19.图10是表示实施方式的检测装置的前端的立体图。
20.图11是例示通过探测而得到的三维的检测结果的示意图。
21.图12是表示实施方式的检测系统的示意图。
22.图13是表示实施方式的其他检测系统的示意图。
23.图14是用于说明使用了实施方式的检测装置的检查方法的示意图。
24.图15是表示实施方式的检测装置的一部分的示意图。
25.图16是表示致密性的判定方法的流程图。
26.图17是表示第2强度数据的示意图。
27.图18是表示用于更换第2传播部件的各单元的示意图。
28.图19是表示用于更换第2传播部件的各单元的动作的示意图。
29.图20是表示用于更换第2传播部件的各单元的动作的示意图。
30.图21是表示硬件构成的示意图。
具体实施方式
31.在以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
32.附图是示意性或概念性的图，各部分的厚度与宽度之间的关系、部分之间的大小比例等不一定限于与现实情况相同。即使在表示相同部分的情况下，也有时根据附图而将彼此的尺寸、比例不同地表示。
33.在本技术说明书以及各图中，对于与已经说明过的要素相同的要素标注相同的符号并适当省略详细的说明。
34.图1是表示实施方式的检测装置的立体图。
35.如图1所示，实施方式的检测装置10包括第1传播部件11、第2传播部件12、固定工具13以及检测器15。
36.检测器15包括元件阵列15a。元件阵列15a包括多个检测元件。各个检测元件发送超声波。各个检测元件检测超声波的反射波。此处，将由检测器15进行的超声波的发送以及反射波的检测称作探测(检验)。元件阵列15a的侧方由检测器15的壳体15h包围。侧方是指与超声波的发送方向交叉的方向。
37.第1传播部件11安装于检测器15(壳体15h)。第1传播部件11能够传播超声波。例如，第1传播部件11与检测器15接触。或者，在第1传播部件11与检测器15之间也可以设置有其他能够传播超声波的部件。
38.第2传播部件12通过固定工具13安装于第1传播部件11。第1传播部件11位于检测器15与第2传播部件12之间。第2传播部件12能够传播超声波。在第1传播部件11中传播的超声波在第2传播部件12中传播，并向检测装置10外部射出。
39.第1传播部件11是固体。第1传播部件11具有足够的硬度，以便在检测装置10的动作时也不会发生实质性的改变。由此，能够抑制元件阵列15a的损伤。第2传播部件12为凝胶状，不是液体。第2传播部件12比第1传播部件11软。即，第2传播部件12的硬度小于第1传播部件11的硬度。因此，与第1传播部件11相比，第2传播部件12容易变形。第1传播部件11具有足够的柔软性，以便在检测装置10的动作时能够根据检查对象的表面形状而变形。
40.固定工具13在第2传播部件12与第1传播部件11接触的状态下固定第2传播部件12。固定工具13将第2传播部件12相对于第1传播部件11能够拆装地固定。
41.在图1的例子中，固定工具13包括板部件13a以及紧固工具13b。板部件13a包括第1端部e1以及第2端部e2。第1端部e1通过紧固工具13b而紧固并固定于壳体15h。紧固工具13b例如是螺钉。板部件13a沿着从壳体15h朝向第2传播部件12的方向延伸。与第1端部e1相反侧的第2端部e2被弯曲，以使第2传播部件12位于第2端部e2与第1传播部件11之间。第2传播
部件12的一部分被第2端部e2与第1传播部件11夹持。
42.板部件13a也可以是具有弹性的板簧。在板部件13a中，在将第2传播部件12朝向第1传播部件11按压的方向上产生弹力。也可以代替板部件13a而通过硬钢线等线状部件来按压第2传播部件12。只要具备能够将一端相对于壳体15h固定、另一端能够将第2传播部件12朝向第1传播部件11按压的按压部件，则能够适当变更固定工具13的具体构造。
43.例如，第1传播部件11以及第2传播部件12包括树脂。作为具体的一例，第1传播部件11包括丙烯酸。第2传播部件12包括分段聚氨酯。
44.例如，检测装置10向接合体发送超声波，并检测其反射波。接合所使用的一般性钢板的声阻抗为4.5
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107(pa
·
s/m)左右。为了使超声波在检测装置10与接合体之间充分地传播，第1传播部件11以及第2传播部件12各自的声阻抗优选大于1.0
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105(pa
·
s/m)且小于1.0
×
108(pa
·
s/m)。声阻抗能够按照jis a1405-1(iso10534-1)测定。声阻抗也可以按照jis a1409(iso354)测定。
45.为了抑制第1传播部件11的变形，第1传播部件11的洛氏硬度(m标度)优选大于80且小于110。洛氏硬度能够按照jis z2245(iso2039-2)测定。由asker橡胶硬度计f型测定的第2传播部件12的硬度优选大于40且小于60，以便能够根据对象的表面形状而容易地变形。
46.此处，将从第1传播部件11朝向第2传播部件12的方向设为z方向(第1方向)。将与z方向交叉的一个方向设为x方向(第2方向)。将与z-x面交叉的一个方向设为y方向(第3方向)。例如，x方向、y方向以及z方向相互正交。
47.图2的(a)以及图2的(b)是表示第2传播部件的立体图以及仰视图。
48.如图2的(a)以及图2的(b)所示，第2传播部件12包括第1部分12a以及第2部分12b。
49.第1部分12a位于第2传播部件12的外周，被固定工具13按压。第2部分12b被第1部分12a包围。第1部分12a沿着x-y面位于第2部分12b的周围。例如，第2部分12b位于第2传播部件12的中央。
50.第2部分12b比第1部分12a朝向z方向突出。例如，如图2的(a)所示，第2部分12b的厚度t2大于第1部分12a的厚度t1。厚度与z方向上的长度对应。
51.图3的(a)以及图3的(b)是表示第2传播部件的侧视图。
52.对第2传播部件12的具体构造的一例进行说明。如图3的(a)所示，第1部分12a以及第2部分12b分别具有与z方向交叉的第1面s1以及第2面s2。第1部分12a以及第2部分12b具有与z方向交叉的共通的第3面s3。第3面s3位于第1面s1以及第2面s2的相反侧。例如，第1面s1、第2面s2以及第3面s3相互平行。第1面s1在z方向上的位置处于第2面s2在z方向上的位置与第3面s3在z方向上的位置之间。
53.作为另一例，如图3的(b)所示，第1部分12a以及第2部分12b也可以分别具有与z方向交叉的第3面s3以及第4面s4。第3面s3位于第1面s1的相反侧。第4面s4位于第2面s2的相反侧。例如，第1面s1、第2面s2、第3面s3以及第4面s4相互平行。第1面s1在z方向上的位置以及第4面s4在z方向上的位置处于第2面s2在z方向上的位置与第3面s3在z方向上的位置之间。
54.图4的(a)以及图4的(b)是表示实施方式的检测装置的一部分的仰视图以及侧视图。
55.图5的(a)以及图5的(b)是表示实施方式的检测装置的侧视图。
56.如图4的(a)以及图4的(b)所示，第1部分12a被固定工具13朝向第1传播部件11按压。由此，第2传播部件12与第1传播部件11密接，以使第1传播部件11与第2传播部件12之间不存在间隙。例如，第1部分12a变形，其厚度变小。
57.在板部件13a的第2端部e2形成有开口op。在图4的(a)以及图4的(b)的例子中，开口op是在第2端部e2的厚度方向上贯通第2端部e2的孔。在第2端部e2按压第2传播部件12时，第2端部e2的厚度方向与z方向平行。
58.固定工具13以第2部分12b比第1部分12a以及第2端部e2朝向z方向突出的方式固定第2传播部件12。具体而言，第2传播部件12的第2部分12b插入到开口op中。由此，当第1部分12a被固定工具13按压时，如图4的(b)、图5的(a)以及图5的(b)所示，第2部分12b比固定工具13的第2端部e2朝向z方向突出。即，如图4的(b)所示，第2端部e2在z方向上的位置处于第2面s2在z方向上的位置与第3面s3在z方向上的位置之间。
59.通过使第2部分12b比第1部分12a突出，由此能够增大从固定工具13的第2端部e2突出的第2部分12b的体积。即，能够增大与对象的表面形状进行仿形地变形的第2部分12b的体积。由此，第1传播部件11与对象之间容易被第2传播部件12填满。
60.图6的(a)以及图6的(b)是表示实施方式的检测装置的一部分的仰视图。
61.如图6的(a)所示，开口op也可以以狭缝状沿着一个方向延伸。如图6的(b)所示，板部件13a也可以由多个线材w构成。在未设置线材w的位置形成开口op。
62.图7的(a)以及图7的(b)是表示实施方式的检测装置的侧视图以及立体图。
63.固定工具13将第2传播部件12相对于第1传播部件11能够拆装地固定。即，通过使用固定工具13，能够切换第2传播部件12相对于第1传播部件11被固定的状态与第2传播部件12相对于第1传播部件11不固定的状态。
64.例如，如图7的(a)以及图7的(b)所示，通过松缓紧固工具13b，能够将板部件13a从壳体15h拆卸。当板部件13a从壳体15h拆卸时，第2端部e2远离第1传播部件11。即，第2端部e2与第1传播部件11之间的距离扩大。由此，从第2端部e2向第2传播部件12的按压消失。第2传播部件12变得能够拆卸。能够将第2传播部件12拆卸并安装新的其他第2传播部件12。
65.或者，板部件13a也可以是板簧。在该情况下，也可以通过使板部件13a变形而使第2端部e2远离第1传播部件11。从第2端部e2向第2传播部件12的按压消失，第2传播部件12变得能够拆卸。
66.图8的(a)～图8的(d)是示意性地表示其他固定工具的侧视图。
67.图8的(a)以及图8的(b)表示第2传播部件12相对于第1传播部件11被固定的状态。图8的(c)以及图8的(d)表示第2传播部件12相对于第1传播部件11不固定的状态。图8的(b)以及图8的(d)分别表示从与图8的(a)以及图8的(c)的视点相反方向的视点观察固定工具13时的情况。
68.如图8的(a)～图8的(d)所示，也可以在板部件13a上设置狭缝s。狭缝s沿着z方向延伸。当松缓紧固工具13b时，板部件13a能够沿着狭缝s延伸的方向滑动。当板部件13a滑动时，如图8的(c)以及图8的(d)所示，板部件13a的第2端部e2远离第1传播部件11。从第2端部e2向第2传播部件12的按压消失，第2传播部件12变得能够拆卸。
69.对实施方式的优点进行说明。
70.在使用超声波进行检查的情况下，优选在检测装置与对象之间不存在空气。由此，
超声波的传播性提高，容易检测到反射波。其结果，例如，检查的精度提高。以往，为了提高超声波的传播而使用声阻抗良好的耦合液。通过使检测装置与预先涂布了耦合液的对象接触，由此检测装置与对象之间被耦合液充满。
71.在使用耦合液的情况下，在检查后需要擦去耦合液。在耦合液附着于对象的状态下，对象的表面有可能产生变质(例如生锈)或者劣化等。但是，耦合液的擦去需要时间。为了缩短检查时间，要求能够省略耦合液的塗布以及擦去的技术。
72.针对该课题，实施方式的检测装置10能够代替耦合液而利用第2传播部件12。第2传播部件12比第1传播部件11软，在检测装置10的动作时，能够根据对象的表面形状来变形。通过第2传播部件12变形，第1传播部件11与对象之间被第2传播部件12充满，由此能够减少第1传播部件11与对象之间的空气。
73.另一方面，第2传播部件12较软，因此容易损伤。附着于对象的异物(例如金属粉等)容易刺入第2传播部件12。当第2传播部件12的表面产生损伤或者异物附着等异常时，超声波变得难以在第2传播部件12与对象之间传播。超声波的检测精度降低。因此，第2传播部件12优选在适当的定时更换。在检测装置10中，第2传播部件12通过固定工具13能够拆装地固定。因此，能够容易地更换第2传播部件12。
74.根据实施方式，能够提供不需要耦合液、且能够容易地更换第2传播部件12的检测装置10。
75.图9的(a)以及图9的(b)是表示实施方式的检测装置的前端的侧视图。
76.图9的(a)表示第2传播部件12与对象o接触之前的情况。图9的(b)表示第2传播部件12与对象o接触之后的情况。如图9的(a)以及图9的(b)所示，第2传播部件12的第2部分12b当与对象o接触时变形而溃缩。第2部分12b的厚度变小。
77.第2部分12b变形，以使固定工具13也与对象o接触。固定工具13比第2传播部件12硬且具有足够的刚性。因此，固定工具13与第2传播部件12不同，即使在与对象o接触时也不会实质性地变形。已经被固定工具13按压的第1部分12a也比第2部分12b难以变形。通过固定工具13与对象o接触，由此容易确定第1传播部件11与对象o之间的距离d。能够抑制距离d根据第2传播部件12的变形程度而产生偏差。
78.固定工具13具有与对象o接触的第1接触面c1。第1接触面c1朝向z方向。例如，板部件13a的第2端部e2包括第1接触面c1。在该例子中，第1接触面c1由一个面构成。第1接触面c1也可以由多条线或者多个点构成。第1传播部件11具有与第2传播部件12接触的第2接触面c2。优选使第1接触面c1与第2接触面c2平行。例如，第1接触面c1以及第2接触面c2与后述的多个检测元件的排列方向即x方向以及y方向平行。
79.当第2部分12b与对象o接触而溃缩时，固定工具13的第1接触面c1与对象o接触。在第1接触面c1与第2接触面c2平行时，距离d由变形后的第1部分12a的厚度t3以及第2端部e2的厚度t4确定。例如，通过将检测装置10朝向对象o按压直到第1接触面c1与对象o面接触，由此能够将距离d设定为规定值。进而，能够减少x-y面内的各点处的距离d的偏差。由此，能够减小每次探测的反射波强度的偏差且能够减小x-y面内的各点处的反射波强度的偏差。
80.另外，“平行”不仅包括严格的平行，例如还包括制造工序中的偏差等。在第1接触面c1、第2接触面c2以及上述排列方向之间，在检测不产生问题的范围内也可以存在倾斜。例如，只要第1接触面c1、第2接触面c2以及上述排列方向中的任意两个之间的角度大于-5
度且小于+5度，则能够视为这两个实质上平行。
81.在以下，对检测器15的构造、包括检测装置10的检测系统、使用了超声波的检查、检测装置10的致密性的判定进行具体说明。
82.(检测器的构造)
83.图10是表示实施方式的检测装置的前端的立体图。
84.如图10所示，在检测器15的内部设置有元件阵列15a。元件阵列15a包括多个检测元件15b。检测元件15b例如是换能器，发出1mhz以上100mhz以下的频率的超声波。多个检测元件15b沿着x方向以及y方向排列。
85.图10表示对接合体50进行检查的情况。通过将金属部件51(第1部件)与金属部件52的(第2部件)在焊接部53进行点焊，来制作接合体50。在焊接部53中，形成有金属部件51的一部分与金属部件52的一部分熔融、混合并凝固后的凝固部54。各个检测元件15b朝向接合体50发送超声波us，并接收来自接合体50的反射波rw。
86.作为更具体的一例，如图10所示，一个检测元件15b朝向焊接部53发送超声波us。超声波us的一部分被接合体50的上表面或者下表面等反射。多个检测元件15b分别接收(检测)该反射波rw。各个检测元件15b依次发送超声波us，并通过多个检测元件15b检测各个反射波rw。由此，能够得到表示焊接部53附近的状态的反射波的检测结果。
87.图11是例示通过探测得到的三维的检测结果的示意图。
88.在探测中，如上所述，各个检测元件15b依次发送超声波，并通过多个检测元件15b检测各个反射波。在图10所示的具体例中，设置有10
×
8的80个检测元件15b。在该情况下，80个检测元件15b依次发送超声波。一个检测元件15b反复检测80次反射波。从一个检测元件15b输出80次的z方向的反射波强度分布的检测结果。对从一个检测元件15b输出的80次的反射波的强度分布进行合计。合计出的强度分布成为1次探测中、设置有一个检测元件15b的坐标处的强度分布。对于80个检测元件15b各自的检测结果执行同样的处理。由此，在x-y面内的各点，生成z方向上的反射波的强度分布。图11是用图像表示其三维的强度分布。在图11中，亮度较高的部分是超声波的反射波强度较大的部分。在检查中使用三维的强度分布的数据。
89.(检测系统)
90.图12是表示实施方式的检测系统的示意图。
91.检测系统1a具备检测装置10以及处理装置90。在检测系统1a中，检测装置10具有人能够用手把持的形状。把持了检测装置10的检查者使检测装置10前端的第2传播部件12与焊接部53接触，对焊接部53进行检查。此时，检查者将第2传播部件12向接合体50按压，以使第2传播部件12对焊接部53的形状进行仿形地变形。例如，检查者将第2传播部件12向接合体50按压，直到固定工具13的第1接触面c1与接合体50接触为止。在检测装置10与焊接部53接触的状态下，检查者执行探测。
92.处理装置90对元件阵列15a进行控制。在探测中，从处理装置90向各个检测元件15b发送电信号，从各个检测元件15b发送超声波。各个检测元件15b根据反射波的检测来输出电信号。电信号的大小与反射波的强度对应。各个检测元件15b将表示检测到的反射波强度的强度数据发送到处理装置90。处理装置90基于强度数据来执行各种处理。
93.图13是表示实施方式的其他检测系统的示意图。
94.图13所示的检测系统1b包括机器人20以及处理装置90。机器人20包括机械手21以及控制装置22。
95.在图13所示的例子中，机械手21为垂直多关节型。机械手21也可以为水平多关节型或者平行连杆型。控制装置22对机械手21的动作进行控制。控制装置22是所谓的机器人控制器。
96.如图13所示，在机械手21的前端设置有检测装置10以及摄像装置25。摄像装置25对被焊接的部件进行摄像并取得图像。处理装置90从所得到的图像中提取焊痕，并检测焊接部53的位置。控制装置22使机械手21动作，以使检测装置10的前端与焊接部53接触。
97.(检查)
98.图14是用于说明使用了实施方式的检测装置的检查方法的示意图。
99.通过图12或者图13所示的检测系统1a或者1b得到的反射波的检测结果(强度数据)能够应用于焊接部53的检查。处理装置90也可以使用强度数据来执行以下的处理。
100.如图14的(a)所示，超声波us的一部分被金属部件51的上表面51a或者焊接部53的上表面53a反射。超声波us的另外一部分入射到接合体50并被金属部件51的下表面51b或者焊接部53的下表面53b反射。
101.上表面51a、下表面51b、上表面53a以及下表面53b在z方向上的位置互不相同。即，这些面与检测元件15b之间的z方向上的距离互不相同。检测元件15b当检测到来自这些面的反射波时，能够检测出反射波的强度的峰值。通过计算从发送超声波us之后到检测到各峰值为止的时间，能够调查出超声波us被哪个面反射。
102.图14的(b)以及图14的(c)是例示发送超声波us之后的时间与反射波rw的强度之间的关系的曲线图。此处，用绝对值表示反射波rw的强度。图14的(b)的曲线图例示来自金属部件51的上表面51a以及下表面51b的反射波rw的检测结果。图14的(c)的曲线图例示来自焊接部53的上表面53a以及下表面53b的反射波rw的检测结果。
103.在图14的(b)以及图14的(c)的曲线图中，峰值pe10基于来自第1传播部件11与第2传播部件12的边界面的反射波rw。峰值pe11基于来自上表面51a的反射波rw。峰值pe12基于来自下表面51b的反射波rw。从超声波us的发送到检测出峰值pe11以及峰值pe12为止的时间，分别与金属部件51的上表面51a以及下表面51b在z方向上的位置对应。
104.同样，峰值pe13基于来自上表面53a的反射波rw。峰值pe14基于来自下表面53b的反射波rw。从超声波us的发送到检测出峰值pe13以及峰值pe14为止的时间，分别与焊接部53的上表面53a以及下表面53b在z方向上的位置对应。
105.处理装置90判定在第1面内的各点处的z方向的反射波强度分布中是否存在峰值pe12。第1面与x方向以及y方向平行。作为具体的一例，处理装置90检测能够检测到峰值pe12的z方向的规定范围内的峰值。规定范围根据第1传播部件11的z方向上的长度、第1传播部件11与金属部件51之间的距离等而预先设定。处理装置90将峰值的强度与规定的阈值进行比较。当峰值超过阈值时，处理装置90判定为该峰值是峰值pe12。峰值pe12的存在表示：在该峰值的位置处存在下表面51b，金属部件51与52未被接合。处理装置90将检测到峰值pe12的点判定为未被接合。处理装置90依次判定第1面内的各点是否被接合。判定为被接合的点的集合与焊接部53对应。例如，在检查中，调查是否形成有焊接部53。在检查中，调查焊接部53的直径、直径是否充分等。
106.反射波的强度可以以任意方式表现。例如，从检测元件15b输出的反射波强度根据相位而包含正值以及负值。也可以基于包含正值以及负值的反射波强度来执行各种处理。也可以将包括正值以及负值的反射波强度转换成绝对值。也可以从各时刻的反射波强度减去反射波强度的平均值。或者，也可以从各时刻的反射波强度减去反射波强度的加权平均值、加权移动平均值等。在使用对反射波强度施加了这些处理的结果的情况下，也能够执行本技术中说明的各种处理。
107.(致密性的判定)
108.处理装置90也可以判定检测装置10的致密性。具体而言，处理装置90适当判定反射波是否被适当地检测。在固定工具13对第2传播部件12的固定不适当时、在第2传播部件12的表面(第2面s2)存在损伤或者异物时等，无法适当地检测反射波。反射波的不适当的检测结果成为错误的检查结果的原因。
109.图15是表示实施方式的检测装置的一部分的示意图。
110.在使检测装置10与检查的对象接触时，如图15所示，有时在第2传播部件12上附着异物f。异物f例如是金属的微细粒子。当异物f附着于第2传播部件12时，在第2传播部件12的表面上，超声波us由于异物f而散射。朝向元件阵列15a前进的反射波rw减少，由元件阵列15a检测到的反射波的强度降低。当除了异物f之外在表面上还存在损伤时，超声波us也会由于该损伤而散射。当在表面上存在异物或者损伤等异常时，检测到的反射波的强度降低。当将此时得到的检测结果用于焊接部53的检查时，无法得到与焊接部53相关的适当的检查结果。在致密性的判定中，处理装置90判定在第2传播部件12的表面有无异常。
111.图16是表示致密性的判定方法的流程图。
112.检测装置10执行探测(步骤st1)。通过探测，由多个检测元件15b分别取得多个第1强度数据。探测可以对检查的对象执行，也可以对用于判定致密性的试样(测试片)执行。处理装置90接收多个第1强度数据。处理装置90使用多个第1强度数据的至少一部分来生成第2强度数据(步骤st2)。第2强度数据是多个强度数据的至少一部分的合计值。第2强度数据也可以是多个强度数据的至少一部分的平均值或者加权平均值。
113.图17是例示第2强度数据的示意图。
114.在图17中，横轴表示发送超声波之后的经过时间。经过时间与z方向上的位置对应。纵轴表示各时间的反射波的强度。在图17中，强度用绝对值表示。
115.作为具体例，每当图10所示的一个检测元件15b发送了超声波us时，80个检测元件15b就检测到反射波rw。当80个检测元件15b分别发送超声波us时，合计得到6400个检测结果(第1强度数据)。处理装置90对6400个第1强度数据在z方向上的强度分布进行合计。由此，生成第2强度数据。
116.处理装置90在第2强度数据中检测反射波的一部分的强度(步骤st3)。例如，如图17所示，在z方向上预先设定能够检测来自第2面s2的反射波的范围ra。处理装置90将范围ra内的反射波的强度与预先设定的阈值进行比较(步骤st4)。在强度为阈值以上时，处理装置90判定为第2传播部件12正常。在强度小于阈值时，处理装置90判定为第2传播部件12异常。
117.作为具体例，如图17所示，处理装置90在范围ra内检测强度最大的峰值pe。处理装置90将峰值pe的强度与阈值th进行比较。在峰值pe的强度为阈值th以上时，处理装置90判
定为第2传播部件12正常。在峰值pe的强度小于阈值th时，处理装置90判定为第2传播部件12异常。处理装置90除了峰值强度以外，还可以将范围ra内的强度的累计值或者平均值与阈值th进行比较，而判定第2传播部件12的状态。
118.当判定为第2传播部件12异常时，处理装置90发送第1信息(步骤st5)。第1信息表示第2传播部件12异常。通过发送第1信息，能够催促检查者进行第2传播部件12的更换或者检测装置10的检修。在发送了第1信息之后或者第2传播部件12为正常时，处理装置90结束判定。
119.判定中的处理的具体内容能够适当变更。例如，在判定为第2传播部件12正常时，处理装置90也可以发送表示第2传播部件12没有异常的信息。也可以仅使用多个第1强度数据的一部分来生成第2强度数据。例如，在异物f主要附着于第2面s2的外周部的情况下，也可以使用来自元件阵列15a中位于外周部的检测元件15b的第1强度数据来生成第2强度数据。
120.基于第1传播部件11在z方向上的长度以及第1传播部件11与接合体50之间的距离，来设定范围ra。基于在第2传播部件12正常的状态下来自第2面s2的反射波的强度以及反射波强度的检测结果的偏差，来设定阈值th。如图9所示，通过确定第1传播部件11与对象o之间的距离d，由此在范围ra内容易出现来自第2面s2的反射波的峰值。由此，能够提高致密性的判定精度。
121.当从处理装置90发送第1信息时，用户更换第2传播部件12。检测系统1a或者1b也可以在更换了第2传播部件12之后且在探测之前执行致密性的判定。由此，能够调查更换后的第2传播部件12是否没有异常。处理装置90也可以在成为规定时刻时、在从最后的判定起经过了规定期间时、或者执行了探测时，判定致密性。
122.第2传播部件12也可以自动地更换。在以下，对用于自动地更换第2传播部件12的各单元进行说明。
123.图18是表示用于更换第2传播部件12的各单元的示意图。
124.检测系统1a或者1b包括图18所示的解除单元31、推出单元32以及输送单元33。
125.解除单元31包括杆31a、驱动部31x以及驱动部31y。杆31a是沿着与z方向交叉的方向延伸的部件。驱动部31x使杆31a在x方向上移动。驱动部31y使杆31a以及驱动部31x沿着引导件31g在y方向上移动。杆31a钩挂于板部件13a，使板部件13a变形。由此，解除固定工具13对第2传播部件12的固定。只要杆31a沿着一个方向延伸即可，其具体形状是任意的。例如，杆31a的前端也可以弯曲而形成钩状。
126.推出单元32包括杆32a、推出部32b、驱动部32x以及驱动部32z。杆32a是沿着与z方向交叉的方向延伸的部件。推出部32b经由驱动部32z安装于杆32a的前端。驱动部32z使推出部32b在z方向上移动。驱动部32x使杆32a在x方向上移动。
127.在推出部32b位于载放于第2端部e2的第2传播部件12的下方的状态下，推出部32b在z方向上移动。推出部32b与第2传播部件12接触。第2传播部件12被推出部32b推出而从第2端部e2浮起。由此，第2传播部件12能够从第2端部e2拆卸。
128.输送单元33包括保持部33a、驱动部33x以及驱动部33z。保持部33a沿着与z方向交叉的方向延伸。保持部33a的前端具有能够保持第2传播部件12的构造。在图18的例子中，在保持部33a的前端设置有爪。保持部33a通过将第2传播部件12钩挂于爪来保持第2传播部件
12。也可以在保持部33a的前端设置吸气口，通过真空吸附来保持第2传播部件12。
129.驱动部33x使保持部33a在x方向上移动。驱动部33z使驱动部33x以及保持部33a在z方向上移动。输送单元33保持并输送第2传播部件12。输送单元33从放置有新的第2传播部件12的载放场所将一个新的第2传播部件12输送到第2端部e2。
130.例如，驱动部31x、32x以及33x包括气缸。驱动部31y、32z以及33z包括马达。
131.例如，如图18所示，解除单元31、推出单元32以及输送单元33也可以构成为一个更换装置30。或者，解除单元31、推出单元32以及输送单元33也可以彼此独立地分开设置。在该情况下，杆31a、杆32a以及保持部33a的移动方向也可以互不相同。
132.图19的(a)～图19的(d)以及图20的(a)～图20的(d)是表示用于更换第2传播部件的各单元的动作的示意图。
133.如图19的(a)所示，解除单元31的杆31a插入到第1传播部件11与板部件13a之间。如图19的(b)所示，解除单元31使杆31a向远离第1传播部件11的方向移动。由此，板部件13a变形，第2传播部件12的固定被解除。第2传播部件12远离第1传播部件11。推出单元32使推出部32b的前端位于第2端部e2之下并上升。由此，如图19的(c)所示，第2传播部件12被从第2端部e2推出。
134.如图19的(d)所示，输送单元33通过保持部33a夹持第2部分12b，而保持被推出的第2传播部件12。在如图6的(a)所示那样第2端部e2的开口op为狭缝状的情况下，推出单元32对第2传播部件12的推出量也可以小于图19的(b)所示的例子。其原因在于，通过使第2传播部件12沿着开口op所延伸的方向滑动，能够将第2传播部件12从第2端部e2拆卸。
135.如图20的(a)所示，输送单元33将所保持的第2传播部件12输送到其他场所。如图20的(b)所示，输送单元33将新的其他第2传播部件12输送到第2端部e2之上。将新的第2传播部件12载放到推出部32b上。如图20的(c)所示，推出单元32使推出部32b下降，将第2传播部件12载放到第2端部e2上。如图20的(d)所示，解除单元31使杆31a接近第1传播部件11，解除板部件13a的变形。通过以上的动作，第2传播部件12被更换。
136.处理装置90对解除单元31、推出单元32以及输送单元33的动作进行控制。例如，处理装置90为，当判定为第2传播部件12异常时，使各单元更换第2传播部件12。由此，能够得到更适当的反射波的检测结果。
137.图21是表示硬件构成的示意图。
138.作为处理装置90，例如能够使用图21所示的计算机90a。计算机90a包括cpu91、rom92、ram93、存储装置94、输入接口95、输出接口96以及通信接口97。
139.rom92存储有对计算机90a的动作进行控制的程序。在rom92中存储有为了使计算机90a实现上述各处理所需要的程序。ram93作为供rom92中存储的程序展开的存储区域发挥功能。
140.cpu91包括处理电路。cpu91将ram93作为工作存储器而执行rom92或者存储装置94的至少任一个中存储的程序。在程序的执行中，cpu91经由系统总线98对各构成进行控制，并执行各种处理。
141.存储装置94存储执行程序所需要的数据、通过执行程序而得到的数据。
142.输入接口(i/f)95将处理装置90与输入装置95a连接。输入i/f95例如是usb等串行总线接口。cpu91能够经由输入i/f95从输入装置95a读入各种数据。
143.输出接口(i/f)96将处理装置90与输出装置96a连接。输出i/f96例如是digital visual interface(dvi)、high-definition multimedia interface(hdmi(注册商标))等影像输出接口。cpu91能够经由输出i/f96向输出装置96a发送数据，并使输出装置96a显示图像。
144.通信接口(i/f)97将处理装置90外部的服务器97a与处理装置90连接。通信i/f97例如是lan卡等网卡。cpu91能够经由通信i/f97从服务器97a读入各种数据。
145.存储装置94包括选自hard disk drive(hdd)以及solid state drive(ssd)的一种以上。输入装置95a包括选自鼠标、键盘、麦克风(声音输入)以及触摸板的一种以上。输出装置96a包括选自监视器以及投影仪的一种以上。也可以使用触摸面板那样具备输入装置95a与输出装置96a双方的功能的设备。
146.上述各种数据的处理也可以作为能够使计算机执行的程序而存储于磁盘(软盘以及硬盘等)、光盘(cd-rom、cd-r、cd-rw、dvd-rom、dvd
±
r、dvd
±
rw等)、半导体存储器、或者其他非临时性的计算机能够读取的记录介质(non-transitory computer-readable storage medium)。
147.例如，存储在记录介质中的信息能够由计算机(或者嵌入系统)读出。在记录介质中，记录形式(存储形式)是任意的。例如，计算机从记录介质读出程序，基于该程序通过cpu执行程序中描述的指示。在计算机中，也可以通过网络进行程序的取得(或者读出)。
148.根据以上说明的检测装置10、检测系统1a或者检测系统1b，不需要耦合液，能够容易地更换第2传播部件12。通过使用实施方式的第2传播部件12或者固定工具13，不需要耦合液。实施方式的第2传播部件12的更换容易。通过对计算机使用更换第2传播部件12的程序，能够得到更适当的检测结果。
149.以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。上述各实施方式能够相互组合来实施。

技术特征：
1.一种检测装置，具备：检测器，包括发送超声波并检测反射波的多个检测元件；第1传播部件，安装于上述检测器，传播上述超声波；固定工具，将传播上述超声波且比上述第1传播部件软的第2传播部件相对于上述第1传播部件能够拆装地固定。2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，上述第2传播部件包括：第1部分，被上述固定工具按压；以及第2部分，被上述第1部分包围，比上述第1部分突出，与对象接触。3.根据权利要求2所述的检测装置，其中，在上述第2传播部件与上述对象接触时，上述第2部分变形，以使上述固定工具与上述对象接触。4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测装置，其中，上述固定工具包括与对象接触的第1接触面，上述第1传播部件包括与上述第2传播部件接触的第2接触面，上述第1接触面与上述第2接触面平行。5.根据权利要求1至4中任一项所述的检测装置，其中，上述检测器包括收纳上述多个检测元件的壳体，上述固定工具包括按压部件，该按压部件的一端相对于上述壳体固定，另一端将上述第2传播部件朝向上述第1传播部件按压。6.根据权利要求1至5中任一项所述的检测装置，其中，上述第2传播部件的声阻抗大于1.0
×
105(pa
·
s/m)且小于1.0
×
108(pa
·
s/m)。7.一种检测系统，具备：权利要求1至6中任一项所述的检测装置；以及处理装置，基于表示由上述多个检测元件检测到的上述反射波的强度的强度数据，判定上述第2传播部件的异常。8.一种检测系统，具备：权利要求1至6中任一项所述的检测装置；以及机器人，包括机械手，上述检测装置设置在上述机械手的前端。9.根据权利要求7或8所述的检测系统，其中，上述检测系统还具备更换装置，该更换装置从上述固定工具拆卸上述第2传播部件，并供给其他的上述第2传播部件。10.根据权利要求7或8所述的检测系统，还具备：解除单元，解除上述固定工具对上述第2传播部件的固定；推出单元，推出载放于上述固定工具的上述第2传播部件；以及输送单元，输送上述第2传播部件。11.一种检测系统，具备：检测装置，该检测装置包括：检测器，包括发送超声波并检测反射波的多个检测元件；
第1传播部件，安装于上述检测器，传播上述超声波；以及第2传播部件，安装于上述第1传播部件，传播上述超声波，比上述第1传播部件软；以及更换装置，更换上述第2传播部件。12.根据权利要求11所述的检测系统，其中，上述检测系统还具备处理装置，该处理装置基于表示由上述多个检测元件检测到的上述反射波的强度的强度数据，判定上述第2传播部件的异常。13.根据权利要求11或12所述的检测系统，其中，上述检测装置包括固定工具，该固定工具将上述第2传播部件相对于上述第1传播部件能够拆装地固定。14.根据权利要求13所述的检测系统，还具备：解除单元，解除上述固定工具对上述第2传播部件的固定；推出单元，推出载放于上述固定工具的上述第2传播部件；以及输送单元，输送上述第2传播部件。15.一种传播部件，能够传播超声波且为凝胶状，包括：第1部分，设置于外周；以及第2部分，被上述第1部分包围，比上述第1部分突出，与对象接触。16.根据权利要求15所述的传播部件，其中，声阻抗大于1.0
×
105(pa
·
s/m)且小于1.0
×
108(pa
·
s/m)。17.根据权利要求15或16所述的传播部件，其中，由asker橡胶硬度计f型测定的硬度大于40且小于60。18.一种固定工具，具备按压部件，其中，上述按压部件的一端安装于收发超声波的检测器，上述按压部件的另一端将第2传播部件相对于安装于上述检测器的第1传播部件能够拆装地固定，上述另一端按压上述第2传播部件，以使上述第2传播部件的一部分比上述第2传播部件的其他部分突出。19.根据权利要求18所述的固定工具，其中，上述按压部件包括板簧。20.一种程序，使计算机进行如下处理：从发送超声波并检测反射波的检测装置接收表示上述反射波的强度的强度数据，基于强度数据，判定设置在上述检测装置的前端的传播部件的异常，在判定为上述传播部件异常时，更换上述传播部件。21.一种存储介质，存储权利要求20所述的程序。

技术总结
本发明涉及检测装置、检测系统、传播部件、固定工具、程序以及存储介质。实施方式的检测装置(10)具备检测器(15)、第1传播部件(11)、第2传播部件(12)以及固定工具(13)。上述检测器(15)包括发送以及检测超声波的多个检测元件。上述第1传播部件(11)安装于上述检测器(15)，传播上述超声波。上述第2传播部件(12)传播上述超声波，比上述第1传播部件(11)软。上述固定工具(13)将上述第2传播部件(12)相对于上述第1传播部件(11)能够拆装地固定。1传播部件(11)能够拆装地固定。1传播部件(11)能够拆装地固定。


技术研发人员：高桥宏昌
受保护的技术使用者：东芝基础设施系统株式会社
技术研发日：2022.01.31
技术公布日：2023/10/5